分析 (i)气体发生等圧変化,根据盖-率萨克定律求解
(ii)根据玻意耳定律求出气缸直立后,缸内气体的压强,再由活塞的受力平衡求出活塞的质量
解答 解:(i)汽缸内的密封气体温度升高后,压强不变,是等压变化,根据盖-吕萨克定律有:
$\frac{{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{V}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$
设汽缸内截面积用S表示,则${V}_{1}^{\;}=0.1S$,${V}_{2}^{\;}=0.12S$,${T}_{1}^{\;}=(273+27)K=300K$
代入数据解得:${T}_{2}^{\;}=355.2K$或(82.2℃)
(ii)将汽缸直立后,气体发生等温变化,根据玻意耳定律有
${p}_{2}^{\;}{V}_{2}^{\;}={p}_{3}^{\;}{V}_{3}^{\;}$
已知${V}_{2}^{\;}=0.12S$,${V}_{3}^{\;}=0.1S$,${p}_{2}^{\;}={p}_{0}^{\;}=1.0×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$
代入数据解得${p}_{3}^{\;}=1.2×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$
因为$△p={p}_{3}^{\;}-{p}_{2}^{\;}=\frac{mg}{S}$
代入数据解得m=2kg
答:(i)加热后气体的温度355.2K;
(ii)若保持加热后气体的温度不变,将气缸直立后(如图乙所示)气柱长度又恢复为10cm,活塞质量为2kg
点评 本题考查理想气体的实验定律,在解题时要注意明确三个状态参量中哪个量是不变的,从而选择正确的规律求解.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 做匀速圆周运动的物体,所受合力一定指向圆心 | |
B. | 做匀速圆周运动的物体,其速度不变 | |
C. | 做匀速圆周运动的物体,其加速度不变 | |
D. | 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 作用在金属棒上的合力所做的功大于零 | |
B. | 恒力F所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和 | |
C. | 恒力F与安培力的合力的瞬时功率一定时刻在变化 | |
D. | 恒力F与重力mg的合力所做的功大于电阻R上产生的焦耳热 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 内外轨道高度差为0.2 m时,外轨道受轮缘的挤压 | |
B. | 内外轨道高度差为0.3 m时,内轨道铁轨不受轮缘的挤压 | |
C. | 内外轨道高度差为0.1 m时,内轨道受轮缘的挤压 | |
D. | 内外轨道高度差为0.2 m时,铁轨不受轮缘的挤压 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 反射 | B. | 全反射 | C. | 折射 | D. | 干涉 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 当圆盘的角速度为$\sqrt{\frac{μg}{R}}$时,A所受摩擦力为0 | |
B. | 当圆盘的角速度为$\sqrt{\frac{3μg}{2R}}$时,A所受摩擦力沿半径指向圆外 | |
C. | 当转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,绳子张力为T=6μmg | |
D. | 当圆盘的角速度为$\sqrt{\frac{2μg}{R}}$时,A、B所受摩擦力大小相等 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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